發(fā)動機歐4排放標準

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1、中國-柴油機歐4排放的基本技術(shù)路線及相關(guān)問題發(fā)動機排放污染物主要有HC（碳氫化合物）、NOx（氮氧合物）、CO（一氧化碳）、PM（微粒）等，它們主要通過車輛排氣管排放，將近45%的HC和極小數(shù)的其它污染物質(zhì)則由曲軸箱和燃油系統(tǒng)排放。在上述汽車排放污染物中，CO是燃油不完全燃燒的產(chǎn)物，對人的健康危害較大。HC主要是燃油蒸發(fā)及不完全燃燒的產(chǎn)物，由200多種不同的成份構(gòu)成，含有致癌物質(zhì)。NOx是在燃燒室高溫高壓條件下，由氮和氧化合而成，排放到大氣后變成NO2（二氧化碳），其毒性很強，對人及植物生長均有不良影響，是形成酸雨及光化學煙霧的主要物質(zhì)之一。PM主要成份是碳煙，上

2、面附有大量化學物質(zhì)，包含致癌物質(zhì)，吸入人體后會在肺部長期停留。對于大功率柴油機而言:基本上有兩條路線1通過EGR把NOX降下來,然后通過顆粒捕集器或顆粒氧化器等后處理技術(shù)把PM降到歐4水平;2通過燃燒系統(tǒng)優(yōu)化(主要采用高壓噴射+合理的燃燒組織)把顆粒降下來,但同時允許NOX升高,然后,在排氣后處理系統(tǒng)中,通過SCR催化器把NOX降到歐4水平.但在現(xiàn)在的中國,使用DPF以及SCR都存在很多客觀限制因素,比如油品基礎(chǔ)設(shè)施等問題.對于小功率柴油機而言:比較現(xiàn)實的技術(shù)方案是:直噴+增壓中冷+冷卻EGR+氧化催化器+電控燃油噴射系統(tǒng)(最好是共軌);目前存在的問題1、SCR

3、：在商用車上應用的難點是加尿素問題，除非在國家政策的支持下加尿素站就像加油站一樣普遍。在乘用車上應用還有安裝空間問題，以及乘用車大部分使用工況排氣溫度對于SCR來說過低。低溫結(jié)晶如何解決，在東北根本不能用，-11度就結(jié)晶；成本非常高，在國外一套合格的SCR系統(tǒng)要6000美圓，要防止NH3的逸出，需要進行精確的標定匹配，要加裝氧化催化器以除去NH3，但有氧化催化器對硫又很敏感。2、DPF：燃油的含硫量是應用的大問題，如果中國生產(chǎn)不了＜50ppm的柴油，DPF的應用是空談。DPF在中國的應用還存在發(fā)動機生產(chǎn)一致性問題，因為DPF再生標定還不能完全閉環(huán)，如果發(fā)動機一致性

4、差異大可能會發(fā)生堵塞或燒毀。當然發(fā)動機只采用EGR+DOC也有達到國4排放的可能的，方法是降低發(fā)動機功率和扭矩（商用車發(fā)動機）或配較輕的車（乘用車發(fā)動機），目的是使發(fā)動機的測試運行區(qū)域落在中小負荷，減少炭煙生成，而EGR可以控制NOx，DOC可以氧化HC和CO以及部分顆粒。我國發(fā)動機要達到更高排放的另一個重大工作是須盡可能地降低機油耗和曲軸箱竄氣。DOC裝置可以將總微粒(TPM)中的可溶性有機組分(SOF)氧化成CO2和水。還能將排氣中的CO和HC氧化成CO2和水。與控制TPM、HC和CO排放不同，NOx需要被還原成氮(N2)和水。為滿足歐4和歐5標準，發(fā)動機制造

5、商將必須采取發(fā)動機改進、使用含硫量極低的燃油以及排放控制系統(tǒng)等技術(shù)措施。歐4和歐5標準要求柴油含硫量不超過50X10-6，而美國2007年和2010年法規(guī)則要求將柴油含硫量降低至15×10-6。其理由：(1)發(fā)動機排放的SO3遇水會生成硫酸，它是TPM的—部分；(2)硫極易被大多數(shù)排放控制系統(tǒng)采用的鉑催化劑從SO2氧化為SO3；(3)硫會使稀NOx捕集器(LNT)和含鈀等催化劑中毒失效。需要采用一種能氧化CO與HC、而又不會使SO2氧化的技術(shù)。一種硫酸鹽抑制劑可改變鉑的選擇性。降低SO2的活性。采用一些方法克服TPM的低反應活性：(1)使TPM中的SOF組分氧化；

6、(2)將顆粒捕集到過濾器中并在高溫下使它氧化；(3)通過NO氧化成NO2，使之產(chǎn)生一種更具反應活性的氧化物形式。利用過濾器捕集TPM并定期在高溫下使過濾器再生的方法已在美國2007年所有重型柴油車和歐洲大多數(shù)柴油客車上投入商業(yè)化應用。在需要降低顆粒排放及使用鉑的場合，幾乎全部都采用NO2來氧化碳煙。在不需要完全過濾TPM的某些場合，采用一種分流式過濾器或者采用一種通過載體的標準氣流就足以滿足需要。一套DOC裝置可以去除廢氣中20%-60%的顆粒。去除NOx的第一種技術(shù)是稀NOx催化(LNC)。這項技術(shù)已在要求將NOx排放降低5%-10%的場合應用于輕型柴油車。在排

7、氣中添加額外HC可使NOx的降幅擴大至10%-20%。主要的缺點：在150-200℃之間大多數(shù)LNC催化劑會生成大量N2O。柴油機LNT在稀氣條件下使NOx吸收在LNT中直到NOx的數(shù)量達到LNT的容量為止。當NOx達到峰值時開始脫附并與CO和HC反應生成N2和水。這項技術(shù)最初應用于美國的乘用車和中型載貨車。但燃油中的硫會對LNT的性能和耐久性產(chǎn)生很大影響。第三種技術(shù)是SCR，使用的還原劑并非CO和HC，而是氨。汽車選用的SCR還原劑通常為32.5%(質(zhì)量百分比)的液態(tài)尿素溶液。目前有幾種商用SCR催化裝置可供選用，包括釩氧化物、低溫沸石和高溫沸石。釩基SCR裝置

8、適于在20